포스핀 정제는 비용이 저렴하고 잔류량이 적어 세계적으로 저곡해충 방제에 널리 이용되고 있는 식물검역 훈증제이 다. 그러나 훈증시설 내부 온습도의 영향으로 기화량이 감소하여 약량을 과도하게 투약하는 현상이 나타남에 따라 중국, 호주 등 45개국에서 포스핀 저항성 해충이 발생되고 있다. 이에 포스핀 저항성 해충을 방제하기 위한 방안이 요구됨에 따라 본 연구에서는 포스핀 저항성에 따른 에틸포메이트 효과 검증을 위해 시간에 따른 바구미류의 사충율을 확인하였다. 포스핀 저항성 정도는 FAO 매뉴얼(PH3 0.039mg/L, 20 hr)을 기준으로 어리쌀바구미는 포스핀 감수성, 쌀바구미는 포스핀 저항성과 포스핀 감수성이 있는 것으로 확인하였다. 실험은 상온에서 EF 70 mg/L 처리 후, 훈증시간을 다르게 하여 진행했다. 시험 결과, 쌀바구미는 포스핀 저항성에 관계없이 방제가 가능했으며, 포스핀 저항성 충 방제에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

방충포장 제조용 친환경 기피물질 조사와 적용 가능성 검증을 위하여 식물에서 발현되는 2차대사물질을 함유하는 식품공전에 등재된 식용, 약용식물 선정을 위한 후보군 84종을 조사하였다. 이것을 토대로 저장해충에 방충 및 기피효과를 보인다고 알려진 몇 종의 한약재를 선발한 후 추출물을 이용, 대표적 저장해충인 화랑곡나방과 어리쌀바구 미에 대한 기피효과를 조사하였다. 대상해충에 대한 기피효과의 적합한 분석을 위하여 기피물질 후보군의 추출방법과 물질농축도 등을 다르게 하여 한약재로부터 물질을 추출한 후 기피물질을 확보하였으며, 기피효과 시험은 여지확산법 을 이용하였다. 선정된 기피물질에 대한 기피효과는 화랑곡나방에서는 뚜렷하지 않았으나 어리쌀바구미에서는 7.1~69.3%의 기피효과를 나타냈다. 이러한 결과는 동일한 물질이라 하여도 해충 종에 따라 기피효과가 달라질 수 있음을 보이는 것이다.

쌀바구미(Sitophilus oryzea)와 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais)는 바구미과(Curculionidae)로 딱정벌레목 (Coleoptera) 에 속하고, 전 세계적으로 분포하는 주요 저곡해충이다. 쌀바구미와 어리쌀바구미는 형태학적으로 아주 유사하여 구분이 어렵다. 시험에 사용된 모든 바구미는 수컷은 형태적 동정(생식기 확인)과 분자적 동정(cytochrome oxidase subunit 1)을 확인했으며, 암컷은 분자적 동정을 실시하였다. 본 연구는 같은 속(Sitophilus)에 속하며 형태적으로 구분이 어려운 두 종의 근연관계를 확인하기 위하여 쌀바구미와 어리쌀바구미 교차교미 실험을 진행하였다. ① 쌀바구미 ♀×♂, ② 어리쌀바구미 ♀×♂ ③ 쌀바구미(♀)×어리쌀바구미(♂) ④ 쌀바구미(♂)×어리쌀바구미(♀) 시험구 모두 교미 및 산란하였다. 그 결과 F1 세대가 ① 처리구 평균 11.2마리, ② 처리구 평균 32.5마리, ③ 처리구 평균 22.8마리, ④ 처리구평균 1.7마리 나왔다. ④ 시험구인 쌀바구미(♂)×어리쌀바구미(♀)의 다음 세대가 극단적으로 적었지만, 이종간에 교배가 가능함을 확인하였다. 또한, F1 세대가 쌀바구미인지 어리쌀바구미인지 형태적, 분자적 확인한 결과, 각 처리구의 암컷 종(species)으로 확인되었다. 본 결과로 쌀바구미 암컷의 생식력이 좋아 종간 경쟁에서 우위를 점하게 되는 것으로 생각된다.

포스핀 정제(에피흄, 공기중 수분과 반응하여 포스핀 가스를 만드는 제형)는 현재까지 알려진 훈증약제 중 저곡해충방제를 위해 양곡창고, 검역전처리 등에 널리 사용 중이다. 또한 경제적이고 편리한 물질로 처리후 잔류성이 없어 전 세계적으로 광범위하게 사용하였다. 그러나 온도별 발생량이 일정치 않으며, 훈증시설을 고려하지 않고 과도한 약량 처리로 인해 포스핀 저항성 해충이 보고되고 있다. 국내 수입 곡류 보관중인 대한곡물협회에 최근 보고에 따르면 포스핀 정제를 이용한 방제에 실패하였으며, 이는 수입국에서 유입된 저곡해충의 알, 유충 등은 곡물내부에 존재하는 포스핀 저항성 저곡해충일 가능성이 높아 기존 검역 처리방법을 재정립이 필요하다. 이에 어리쌀바구미에 대한 포스핀 약제 감수성을 평가하여 소독처리기준에 적용하고자한다. 본 실험에서는 포스핀 훈증제의 농도별(0.001~2.0 mg/L)로, 포스핀 약제에 노출되지 않은(감수성 집단) 어리쌀바구미와 포스핀 약제에 꾸준히 노출(저항성 집단)된 어리쌀바구미에 대해 20℃에서 약효를 확인하였다. 시험결과 감수성 어리쌀바구미는 0.02 mg/L의 농도에서 100% 사멸하였지만, 저항성 어리쌀바구미는 감수성 어리쌀바구미의 100배 농도인 2.0 mg/L 농도에서 75%의 살충율을 보였다.

저곡해충 방제를 위하여 동물의 잔류독성이나 생태계에 악영향을 미치는 화학적방제의 사용을 최대한 억제하면서 친환경적이고 효과적인 해충방제, 관리방안의 요구가 증대되고 있는 실정이다. 본 연구는 인체에 해가 적으며 살균력이 뛰어난 산화성 훈증제를 이용하여 대표적인 저곡해충인 화랑곡나방과 어리쌀비구미에 대한 살충효과 검증을 통하여 치사조건을 확립하고자 하였다. 산화성 훈증제 100ppm을 0~48시간 처리 시 어리쌀바구미 성충은 24시간 처리에서 일정 치사율을 보였으며, 화랑곡나방의 경우 알 보다는 유충, 성충 단계에서 일정 치사율에 이르기까지 처리시간이 길어졌으며, 번데기 단계에서는 유충, 성충의 처리시간 보다 길어야 일정 치사율을 보였다. 산화성 훈증제 200ppm을 0~24시간 처리 후 일정시간 경과 후의 치사율은 화랑곡나방 유충의 경우 훈증제 처리 시간이 길어짐에 따라 치사율이 증가하는 양상을 보였다. 또한, 산화성 훈증제 200ppm을 1시간 처리하였을 경우에는 매우 낮은 치사율을 나타냈다. 이러한 결과는 연구에 사용된 산화성 훈증제 처리 시 처리시간과 농도에 영향을 받으며, 처리농도 보다는 처리시간이 해충의 치사율에 더 크게 영향을 주는 것으로 판단되었다

저장해충에 방충효과를 보인다고 알려진 한약재중 분석이 이루어진 한약재 외에 자단향, 창이자, 천초, 팔각향, 시라자 등 5종을 선발하여 주요 식품, 저장해충인 화랑곡나방(Plodia interpunctella) 유충, 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais) 성충, 곡식수시렁이(Trogoderma granarium) 유충에 대한 기피효과를 조사하였다. 화랑곡나방 유충의 경우 자단향과 시라자에서 유의한 효과를 나타냈으며(자단향: df=38, t=2.08, P<0.05, 시라자: df=38, t=7.36, P<0.05), 어리쌀바구미의 경우 5종의 모든 한약재 추출물에서 매우 높은 기피효과를 보였으며(자단향:df=38, t=15.88, P<0.05, 창이자:df=38, t=12.92, P<0.05, 천초:df=38, t=12.85, P<0.05, 팔각향:df=38, t=14.14, P<0.05, 시라자:df=38, t=8.69, P<0.05), 곡식수시렁이 유충은 오히려 5종의 모든 한약재 추출물 처리면에 유의하게 이끌리는 현상을 보여 기피효과를 나타내지 않았다(자단향:df=38, t=-8.73, P<0.05, 창이자:df=38, t=-5.73, P<0.05, 천초:df=38, t=-21.27, P<0.05, 팔각향:df=38, t=-13.37, P<0.05, 시라자:df=38, t=-6.89, P<0.05). 이러한 결과는 동일한 한약재 추출물이라 할지라도 저장해층의 종류에 따라 기피효과가 달라질 수 있음을 보인 것으로, 한약재 유래 기피물질 처리 시 대상해충의 종류, 처리장소, 목적 등을 명확히 하여 적용하여야 할 것으로 판단되었다.

이전 연구의 결과를 바탕으로 저장, 식품해충에 방충효과를 나타낸 자단향과 시라자(소회향) 추출물을 토대로 창이자, 천초, 팔각향 등의 한약재 추출물을 혼합하여 화랑곡나방 유충, 어리쌀바구미 성충, 곡식수시렁이 유충에 대한 기피효과를 조사하였다. 자단향 토대 혼합물(자단향7:천초1:창이자1:시라자1)에서 화랑곡나방 유충과 곡식수시렁이 유충의 경우 무처리와 처리구에서 유의한 차이를 보이지 않았으나(화랑곡나방: df=58, t=1.82, P>0.05, 곡식수시렁이: df=58, t=-9.32, P>0.05), 어리쌀구미에서는 무처리, 처리구 간에 유의한 기피효과를 나타냈다(df=58, t=16.16, P<0.05). 시라자 토대 혼합물(시라자6: 자단향1: 창이자1: 천초1: 팔각향1)에서는 화랑곡나방 유충과 어리쌀바구미 성충의 경우 무처리구, 처리구 간에 매우 유의한 기피효과(화랑곡나방: df=58, t=7.96, P<0.05, 곡식수시렁이: df=58, t=15.61, P<0.05)를 보였으나, 곡식수시렁이 유충의 경우 기피효과를 보이지 않고 오히려 처리구에 더 많이 분포하는 양상을 보였다(df=58, t=-6.17, P<0.05). 이러한 결과는 한약재 추출물 단독 처리 보다는 대상해충에 기피효과를 보이는 여러 한약재들의 혼합 추출물의 사용이 더욱 효과적임을 알 수 있었으나 대상해충 종, 한약재의 종류, 배합비율 등에 대해서는 더 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 판단되었다.

어리쌀바구미 성충 20마리를 밀 20g과 함께 50㎖용량의 유리병에 넣 고 유리병 뚜껑에 지름 7mm의 필터페이퍼를 붙여 ethanol 및 acetone을 용기당 2 ㎕, 4㎕, 6㎕, 10㎕씩 적신 다음 뚜껑을 닫고 경과 시간별로 생존하는 비율을 관찰한 결과, ethanol보다 acetone이 전체적으로 살충효과가 높은 것으로 나타났으며, 100% 치사효과를 나타내는 처리는 ethanol에서 10㎕ 3일간 처리구이었고, acetone에서는 4㎕ 1일간 처리구이었다. 멀구슬나무 등 24종의 살충효과가 있는 것으로 알려진 식물의 추출물을 이용하여 살충효과를 비교한 결과 고추 추출물에 서만 살충효과를 보였다. 식물추출물 20mg을 ethanol 또는 물 80㎕에 녹여 4㎕, 12 ㎕, 20㎕을 취하여 50㎖ 용량의 유리병 뚜껑에 부착한 필터페이퍼에 적신 후 용매 를 증발시키고 vapor toxicity 조사하였다.

어리쌀바구미 성충 20마리를 밀 200g과 함께 봉지(1ℓ 지퍼백)에 넣고, 봉지 내부 공기를 진공펌프로 제거한 뒤에 CO2 가스 및 N2 가스로 채운다음 경과 시간별로 생존하는 비율을 5반복 시험을 통해 관찰한 결과, CO2가스에서는 1일이 지난 뒤에 13.5%만 생존하였고, 2일 후에는 모두가 치사하였다. 반면에 N2가스에서는 5일이 지난 시점에서도 71.5%가 생존하는 것으로 나타났다. 보리나방 성충의 경우 CO2가스에서는 5시간에 경과한 시점에서 70%가 생존하였으나 1일이 되는 시점에서는 모두 치사하였다. 반면에 N2가스에서는 5시간이 경과한 시점에서 CO2 가스에서보다 높은 치사율을 보였으나 5일이 지난 시점에서도 30%가 생존하는 것으로 나타났다. 보리나방 1령 유충은 CO2가스에서는 4시간에 경과한 시점에서 75%가 생존하였으나 1일이 되는 시점에서는 모두 치사하였다. 반면에 N2가스에서는 3시간이 경과한 시점에서 CO2 가스에서보다 높은 50%의 치사율을 보였으나 5일이 지난 시점에서도 65%가 생존하는 것으로 나타났다.

이전 연구의 12종 한약재 이외에 저장해충에 기피효과를 보인다고 알려진 3종 류의 한약재 애엽(Artemisia princeps), 인진(Artemisia capillaris), 정향(Syzygium aromaticum)과 특히, 정향을 토대로 한 4종류 한약재의 혼합 추출물에 대한 화랑곡 나방과 어리쌀바구미의 기피효과를 조사하였다. 애엽과 인진에서 화랑곡나방 유 충은 기피효과를 보이지 않았으나(애엽: t=0.25, df=48, P>0.05, 인진: t=-1.0, df=46, P>0.05), 정향의 경우 유의한 기피효과를 나타냈다(정향: t=2.97, df=48, P<0.05). 어리쌀바구미 성충은 3종류 추출물 모두에서 기피효과가 있는 것으로 나 타났다(애엽: t=12.10, df=48. P<0.05, 인진: t=10.95, df=48, P<0.05, 정향: t=22.12, df=48, P<0.05). 혼합 추출물에서 처리구와 무처리구 간 화랑곡나방 유충 수의 차 이는 유의하지 않았다(정향+목적+몰약: t=-1.93, df=48, P>0.05, 정향+석창포+선 퇴: t=-0.22, df=48, P>0.05, 정향+백강잠+삼내자: t=-1.47, df=48, P>0.05). 어리쌀 바구미 성충의 경우 4종류 혼합 추출물에서 기피효과를 보였다(정향+건강+구척: t=4.99, df=44, P<0.05, 정향+백강잠+삼내자: t=14.91, df=48, P<0.05, 정향+목적+ 몰약: t=4.71, df=48, P>0.05, 정향+석창포+선퇴: t=5.45, df=48, P>0.05). 이러한 결과는 추출물의 단독 처리보다는 기피효과를 보이는 여러 추출물을 혼합하여 처 리 할 경우 기피효과가 더 효과적일 수 있는 사실을 보여주었다.

본 연구는 쌀을 비롯한 저장곡물을 가해하는 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais) 성충에 대해서 8종의 식물정유의 훈증독성과 Y-tube를 이용한 후각반응으로 기피효과를 조사하였다. 10㎕/L air의 농도에서 훈증독성시험 결과 pennyroyal과 tea tree 오일에서 각각 97%, 63%의 높은 살충효과를 보였다. 특히, pennyroyal oil(LT50, hour=3.87)은 tea tree oil((LT50, hour=4.09)보다 높고 빠른 살충력을 보였다. 10㎕/filter paper의 농도에서 후각계를 이용한 기피효과는 Cedarwood(80%), Cinnamon(83.3%), Cypress(81.1%), pennyroyal(97.1%) oil이 높은 기피활성을 보였으며, 이보다 낮은 1㎕/filter paper의 농도에서도 Cinnamon(82.4%), Cypress(80.0%), pennyroyal(86.7%) 오일은 높은 기피활성을 나타냈다.

본 연구는 쌀을 비롯한 저장 곡물을 가해하는 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais) 성충에 대해서 8종의 식물정유의 훈증독성과 후각계(ID 1.5cm, arm 12cm, stem 15cm)를 이용한 기피효과를 조사하였다. 10㎕/L air의 농도에서 훈증독성시험 결과 pennyroyal과 tea tree의 오일에서 각각 97%, 63%의 높은 살충효과를 보였다. 특히, pennyroyal oil(LT50, hour=3.87)은 tea tree oil((LT50, hour=4.09)보다 높고 빠른 살충력을 보였다. 10㎕/filter paper(∅ 5.5cm)의 농도에서 후각계를 이용한 기피효과는 Cedarwood(80%), Cinnmon(83.3%), Cypress(81.1%), pennyroyal(97.1%) oil이 높은 기피활성을 보였으며, 이보다 낮은 1㎕/filter paper(∅ 5.5cm)의 농도에서도 Cinnmon(82.4%), Cypress(80.0%), pennyroyal(86.7%) 오일은 높은 기피활성을 나타냈다.

저곡해충으로부터 쌀 포장의 피해를 줄일 수 있는 포장재질의 개선을 위하여 시중에 유통․판매되는 각각의 쌀포장지의 두께를 측정하여 각 해충의 침투수를 조사하였다. 1.61mm의 구멍을 낸 폴리에틸렌포장지에서 화랑곡나방은 실험 후 6시간 이내에 각각의 두께가 다른 폴리에틸렌포장지 모두에서 유충이 침투하기 시작하여 실험 후 12시간 이내에 총 유충의 40%정도가 침투하였으며, 어리쌀바구미는 실험 후 18시간 이내에 1.61mm의 구멍을 낸 0.2mm 폴리에틸렌포장지에서 침투가 이루어졌다. 특히, 두 해충 모두 폴리에틸렌포장지보다 종이포장지에서 상대적으로 해충의 침투가 빈번하였다. 포장내부의 습도를 조절하기위한 수단으로 폴리에틸렌포장지에 일부 지름 5mm의 작은 구멍이 있는데 이보다 작은 구멍으로 해충의 유입이 생기는 것으로 보아 구멍의 크기를 개선할 필요가 있을 것으로 생각된다.

This paper presents sequential sampling plans for evaluating the pest density based on complete counts from probe in a rice storage warehouse. Both maize weevil and Indian meal moth population showed negative binomial dispersion patterns in brown rice storage. For cost-effective monitoring and action decision making system, sequential sampling plans by using the sequential probability ratio test (SPRT) were developed for the maize weevil and Indian meal moth in warehouses with 0.8 M/T storage bags. The action threshold for the two insect pests was estimated to 5 insects per ㎏, which was projected by a matrix model. The results show that, using SPRT methods, managers can make decisions using only 20 probe with a minimum risk of incorrect assessment.

The biology of indian meal moth and maize weevil on the trehalose gene introduced rice (var "Nakdong") (T-Nakdong) was compared to that on the rice without gene introduction (Nakdong) at 28±1.0℃. Development of the both two insects was significantly delayed, on T-Nakdong, the developmental periods of female moth (±SE) and weevil were 38.46±0.42 and 36.38±0.28 days, respectively. Whereas those on Nakdong were 36.38±0.28 and 34.33±0.18, respectively. Net reproduction rate of Indian meal moth on T-Nakdong (3.0±0.14) was significantly lower than that on Nakdong (9.25±0.13), due to the lower emergence rate (21.08±0.04% vs 48.30±0.06%). The life table statistics of maize weevil on T-Nakdong was estimated to be similar to those on Nakdong. The delayed development of T-Nakdong suggested that the factor for development of the insects could be changed by the introduction of trehalose gene into the rice variety.